广东省深圳市乐而思教育2017-2018学习年高二化学选修四第四章电化学基础之金属的电化学腐蚀与防护笔记

知识点、金属的电化学腐蚀与防护 1、金属的电化学腐蚀 A．金属腐蚀 （1）概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 （2）本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）：M −ne−Mn+ 。 （3）金属腐蚀的类型 ①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反 应而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被 氧化的腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。 B．钢铁的电化学腐蚀（自然界中，钢铁的腐蚀以电化学腐蚀为主！） （1）腐蚀类型 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 发生条件 钢铁表面的水膜酸性较强 水膜弱酸性、中性或碱性 正极反应 2H++2e−H2↑ O2+2H2O+4e−4OH− 负极反应 Fe−2e−Fe2+ 2Fe−4e−2Fe2+ 总反应 Fe+2H+Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2 最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3•xH2O)，反应如下： ① 4Fe(OH)2+O2 + 2H2O4Fe(OH)3； ② 2Fe(OH)3Fe2O3•xH2O+(3−x)H2O （2）钢铁的吸氧腐蚀实验 实验操作 实验现象 实验结论 导管中有水柱上升，铁钉表面有铁锈生成 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀 2、金属的防护 A．金属的电化学防护 （1）牺牲阳极的阴极保护法：应用原电池原理，让被保护金属作正极，另找一种活泼性较强的金属作负 极。如图所示: （2）外加电流的阴极保护法：利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳 极，两者在电解质溶液里，接外加直流电源。如图所示： 电化学防护的实质：把被保护的金属作原电池正极或电解池阴极，不参与电极反应，从而不被氧化。 B．金属防护的其他方法 （1）改变金属的结构：如把金属制成防腐蚀能力强的合金，如不锈钢。 （2）加覆盖保护层：如可采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等其他方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属被腐蚀。 3、判断金属腐蚀快慢的规律 （1）电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 （2）对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液